如圖，足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌傾斜放置，其下端連接一個(gè)燈泡，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向上（導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計(jì)），則垂直導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒ab在下滑過程中（ ）

A．感應(yīng)電流從a流向b
B．導(dǎo)體棒ab受到的安培力方向平行斜面向上
C．導(dǎo)體棒ab一定勻加速下滑
D．燈泡亮度一直保持不變
【答案】分析：根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，再根據(jù)左手定則判斷安培力的方向，通過速度的變化，得出電動(dòng)勢(shì)的變化，電流的變化，從而得出安培力的變化．根據(jù)能量守恒判斷機(jī)械能的變化，根據(jù)克服安培力做功與產(chǎn)生的電能關(guān)系判斷安培力做功與燈泡消耗電能的關(guān)系．
解答：解：A、導(dǎo)體棒ab下滑過程中，由右手定則判斷感應(yīng)電流I在導(dǎo)體棒ab中從b到a，故A錯(cuò)誤；
B、導(dǎo)體棒ab下滑過程中，由右手定則判斷感應(yīng)電流I在導(dǎo)體棒ab中從b到a，由左手定則判斷導(dǎo)體棒ab受沿斜面向上的安培力F安，故B正確；
C、由分析知，導(dǎo)體棒ab開始速度增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，感應(yīng)電流增大，安培力增大，如果導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，當(dāng)F安=mgsinθ時(shí)達(dá)到最大速度vm，之后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度不再增大，安培力不變，因此導(dǎo)體棒做先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到勻速運(yùn)動(dòng)．故C錯(cuò)誤；
D、安培力做負(fù)功實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，安培力做功量度了電能的產(chǎn)生，根據(jù)功能關(guān)系有克服安培力做的功等于整個(gè)回路消耗的電能，包括燈泡和導(dǎo)體棒消耗的電能，因此燈泡亮度不可能保持不變．故D錯(cuò)誤；
故選B．
點(diǎn)評(píng)：解決這類導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流問題的關(guān)鍵時(shí)分析導(dǎo)體棒受力，進(jìn)一步確定其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，并明確判斷過程中的能量轉(zhuǎn)化及功能關(guān)系如安培力做負(fù)功量度了電能的產(chǎn)生，克服安培力做什么功，就有多少電能產(chǎn)生．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?連云港二模）如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑固定平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌間距為d，兩導(dǎo)體棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R，回路中其余電阻不計(jì)．整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B．在t=0時(shí)刻使a沿導(dǎo)軌向上作速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將b由靜止釋放，b經(jīng)過一段時(shí)間后也作勻速運(yùn)動(dòng)．已知d=1m，m=0.5kg，R=0.5Ω，B=0.5T，θ=30°，g取10m/s2，不計(jì)兩導(dǎo)棒間的相互作用力．
（1）為使導(dǎo)體棒b能沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，a的速度v不能超過多大？
（2）若a在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，以v1=2m/s的速度沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，試導(dǎo)出F與b的速率v2的函數(shù)關(guān)系式并求出v2的最大值；
（3）在（2）中，當(dāng)t=2s時(shí)，b的速度達(dá)到5.06m/s，2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為13.2J，求該2s內(nèi)力F做的功（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑固定平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌間距為d，兩導(dǎo)體棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R，回路中其余電阻不計(jì)．整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，在t=0時(shí)刻使a沿導(dǎo)軌向上作速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將b由靜止釋放，b經(jīng)過一段時(shí)間后也作勻速運(yùn)動(dòng)．已知d=1m，m=0.5kg，R=0.5Ω，B=0.5T，θ=300，g取10m/s2，不計(jì)兩導(dǎo)棒間的相互作用力．
（1）若使導(dǎo)體棒b靜止在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒a向上運(yùn)動(dòng)的速度v多大？
（2）若a在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，以v1=2m/s的速度沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，試導(dǎo)出F與b的速率v2的函數(shù)關(guān)系式并求出v2的最大值；
（3）在（2）中，當(dāng)t=2s時(shí)，b的速度達(dá)到5.06m/s，2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為13.2J，求該2s內(nèi)力F做的功（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑固定平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌間距為d，兩導(dǎo)體棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R，回路中其余電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,在t=0時(shí)刻使a沿導(dǎo)軌向上作速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將b由靜止釋放，b經(jīng)過一段時(shí)間后也作勻速運(yùn)動(dòng)。已知d=1m，m=0.5kg，R=0.5Ω，B=0.5T，θ=300，g取10m／s2，不計(jì)兩導(dǎo)棒間的相互作用力。         

（1）若使導(dǎo)體棒b靜止在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒a向上運(yùn)動(dòng)的速度v多大?

（2）若a在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，以v1=2m/s的速度沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，試導(dǎo)出F與b的速率v2的函數(shù)關(guān)系式并求出v2的最大值；

（3）在(2)中，當(dāng)t=2s時(shí)，b的速度達(dá)到5.06m/s，2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為13.2J，求該2s內(nèi)力F做的功(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

 

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科目：高中物理 來源：（教師解析專用）2009～2010學(xué)年銀川二中高三模擬（二）試題理綜物理 題型：計(jì)算題

如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑固定平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌間距為d，兩導(dǎo)體棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R，回路中其余電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,在t=0時(shí)刻使a沿導(dǎo)軌向上作速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將b由靜止釋放，b經(jīng)過一段時(shí)間后也作勻速運(yùn)動(dòng)。已知d=1m，m=0.5kg，R=0.5Ω，B=0.5T，θ=300，g取10m／s2，不計(jì)兩導(dǎo)棒間的相互作用力。         
（1）若使導(dǎo)體棒b靜止在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒a向上運(yùn)動(dòng)的速度v多大?
（2）若a在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，以v1=2m/s的速度沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，試導(dǎo)出F與b的速率v2的函數(shù)關(guān)系式并求出v2的最大值；
（3）在(2)中，當(dāng)t=2s時(shí)，b的速度達(dá)到5.06m/s，2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為13.2J，求該2s內(nèi)力F做的功(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年遼寧省沈陽市高三高考領(lǐng)航考試（一）物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑固定平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌間距為d，兩導(dǎo)體棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R，回路中其余電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,在t=0時(shí)刻使a沿導(dǎo)軌向上作速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將b由靜止釋放，b經(jīng)過一段時(shí)間后也作勻速運(yùn)動(dòng)。已知d=1m，m=0.5kg，R=0.5Ω，B=0.5T，θ=300，g取10m／s2，不計(jì)兩導(dǎo)棒間的相互作用力。

（1）若使導(dǎo)體棒b靜止在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒a向上運(yùn)動(dòng)的速度v多大?

（2）若a在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，以v1=2m/s的速度沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，試導(dǎo)出F與b的速率v2的函數(shù)關(guān)系式并求出v2的最大值；

 

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